450-0018/01 – Virtual Instrumentation I. (VI1)

Gurantor departmentDepartment of Cybernetics and Biomedical EngineeringCredits4
Subject guarantorIng. Tomáš Wittassek, Ph.D.Subject version guarantorIng. Tomáš Wittassek, Ph.D.
Study levelundergraduate or graduateRequirementChoice-compulsory
YearSemesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction2001/2002Year of cancellation2007/2008
Intended for the facultiesFEIIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
BIL45 doc. Ing. Petr Bilík, Ph.D.
KAM25 doc. Ing. Daniel Kaminský, CSc.
SIM25 Ing. Jan Šíma
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+2

Subject aims expressed by acquired skills and competences

The goal of Virtual Instrumentation I course is to get familiar students with hardware and software tools which are used for creating automated measurement systems. Students will get acquainted with philosophy of graphical development environment and G programing language. The basic programming skills in graphical development environment.

Teaching methods

Summary

Students will get familiar with the basic principles of software and hardware tools for designing the virtual instrumentation systems and they will learn basics of graphical programing language G and development system LabVIEW.

Compulsory literature:

Johnson,W., G.: LabVIEW - Graphical Programming - Practical Applications in Instrumentation and Control - 3rd edition, McGraw Hill, New York, 2001, ISBN 0-07-137001-3 National Instruments: LabVIEW Fundamentals - brochure, 2005, 374029A-01 Žídek, J.: Graphical programming in LabVIEW development environment, textbook, 2006

Recommended literature:

Johnson,W., G.: LabVIEW - Graphical Programming - Practical Applications in Instrumentation and Control - 3rd edition, McGraw Hill, New York, 2001, ISBN 0-07-137001-3 National Instruments: LabVIEW Fundamentals - brožura, 2005, 374029A-01 Kocourek, P. a kol: Číslicové měřicí systémy, ČVUT Praha 1994 Gofton W., P.: Sériová komunikace, Grada, 1995

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

Podmínky udělení zápočtu: Samostatná práce Test

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednášky: Virtuální instrumentace jako obecný trend vývoje měřicí techniky, architektura automatizovaného měřicího systému, fáze procesu měření a jejich podpora softwarovými prostředky, členění vývojových prostředků pro vývoj aplikací v oblasti měření, základní filosofie vývojových prostředí používajících principů grafického programování. Úvod do vývojového prostředí LabVIEW, grafický programovací jazyk G, základní principy grafického programování a jeho historie, virtuální přístroj jako základní modul aplikace vytvářené programovacím grafickým G jazykem a jeho základní části, filozofie běhu programu řízeného tokem dat, ladicí prostředky integrované ve vývojovém prostředí - krokování, vizualizace toku dat, nasazování sond, nasazování bodu přerušení. Grafické rozhraní k uživateli - čelní panel virtuálního přístroje, objekty čelního panelu, jejich výběr a členění, editor čelního panelu a jeho editační možnosti, práce s nástroji při tvorbě čelního panelu, roletová menu objektů čelního panelu, datové typy a struktury spojené s objekty čelního panelu, módy objektů čelního panelu - ovládací a indikační. Blokový diagram virtuálního přístroje a jeho tvorba, koncové bloky, uzlové bloky, definice datových cest, programové struktury a jejich grafická reprezentace - cyklus typu FOR, cyklus typu WHILE, přepínač, sekvence, blok matematického výrazu, indexace ve vstupních a výstupních tunelech, posuvné registry, polymorfismus funkcí. Strukturované datové typy v LabVIEW a jejich reprezentace na čelním panelu virtuálního přístroje, indikátory grafů v grafickém prostředí a jejich členění, grafy registrační a statické, grafy dvou a trojrozměrné, datové struktury spojené s indikátory grafů a jejich programové vytváření. Nastavování vlastností běhu virtuálního přístroje - volby spojené s podobou okna virtuálního přístroje, nastavení voleb pro běh přístroje, vytváření dialogových oken pomocí voleb pro běh virtuálního přístroje, paralelismus v LabVIEW a priorita provádění jednotlivých částí blokového diagramu, používání funkce WAIT pro řízení priority provádění částí blokového diagramu. Obecná struktura aplikace složené z podřízených úloh, u nichž není požadováno paralelní provádění těchto úloh, sdílená datová oblast a předávání dat přes tuto oblast, globální proměnná a její použití při vytváření rozsáhlejších aplikací, módy globální proměnné. Uzly vlastností v blokovém diagramu pro programové ovládání vlastností objektů čelního panelu - použití pro jednoduché objekty - programové řízení viditelnosti, povolení přístupu uživatele k objektu, programové dotvoření nabídky objektu typu textové nabídky, uzly vlastností spojené s grafy, volba položek a módu v uzlu vlastností. Textové řetězce, prvky čelního panelu pracující s textovými řetězci, módy zobrazení, práce s textovými řetězci - úprava, nahrazování, vyhledávání, formátování do textového řetězce, skenování z textového řetězce, funkce pro formátování a skenování, funkce pro převod textového řetězce do pole a zpět Archivace dat v souborech a funkce pro práci se soubory, komplexní funkce a práce s nimi, elementární funkce a jejich použití při práci se soubory, zachycování dat z čelního panelu po doběhnutí virtuálního přístroje a práce s nimi, typy souborů a práce s nimi. Uživatelsky definované objekty čelního panelu a způsob jejich vytváření v editoru objektů, definování a modifikace jednotlivých částí objektu, náhrada stávajícího objektu novým, doplnění knihovny objektů novým, dotváření čelního panelu importem grafiky, možnost animace objektů na čelním panelu. Chybový cluster a jeho význam pro řízení sekvenčnosti práce s měřicím přístrojem a pro zamezení pokračování při chybě. Programovací techniky přispívající k efektivitě běhu aplikace vytvořené v grafickém vývojovém prostředí LabVIEW, práce s reprezentacemi dat. Aplikace grafických programových struktur při řešení vybraných problémů - využití posuvných registrů v iteračních výpočtech a v numerických metodách, řešení diferenciálních rovnic využitím posuvných registrů. Informace o obslužných programech pro měřicí přístroje, přístrojovém ovladači. VI 2 Základní poznatky. Počítačové laboratoře: Ukázka práce v různých vývojových prostředích při řešení jednoduchého problému z oblasti měření Ukázka hotové aplikace vytvořené v prostředí LabVIEW a používaní ladících prostředků na této aplikaci, popis prostředí Tvorba čelního panelu a jeho editace nástroji v editačním módu, dotváření vlastností objektu čelního panelu přes jeho roletové menu, reprezentace datového typu, práce s barvami, práce s fyzikálními jednotkami Vytvoření jednoduchého virtuálního přístroje a jeho uložení, vytváření knihovních souborů a práce s nimi, aplikace programových struktur v blokovém diagramu virtuálního přístroje Práce s jednotlivými typy grafů - grafy s jedním a více průběhy a práce s nástroji pro ovládání grafů na jejich paletě, zadání semestrálního projektu Vytváření dialogových oken a využití voleb běhu virtuálního přístroje, řízení priority při provádění jednotlivých částí blokového diagramu Aplikace složená z více úloh a předávání dat mezi jejími částmi s využitím globální proměnné Použití uzlů vlastností pro programové ovládání vlastností objektů čelního panelu Práce s řetězci, úprava, nahrazování, vyhledávání, formátování do/skenování z řetězců Práce se soubory, ukládání dat do textového souboru ve formátu vhodném pro import do tabulkového procesoru a vyčítání těchto souborů Řešení semestrálního programu Řešení semestrálního programu Řešení semestrálního programu Řešení semestrálního programu

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (145) 51
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2007/2008 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2007/2008 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2007/2008 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2007/2008 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2000/2001 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2000/2001 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering (10) Měřící a řídící technika P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2000/2001 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering (20) Řídící a informační systémy P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2000/2001 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering (30) Měřící a řídící technika v biomedicíně P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2000/2001 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering (40) Automatizované systémy řízení P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner